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破冰船冰区操纵性能离散元分析

MANOEUVRABILITY ANALYSIS OF AN ICEBREAKER BASED ON DISCRETE ELEMENT METHOD

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针对浮冰区与平整冰区中航行船舶冰阻力与操纵性的预报问题,采用冰-水-船相互作用数值模型对"雪龙"船在浮冰区与平整冰区中的回转运动特性进行了数值分析.在数值模型中,采用具有黏结破碎特征的球形离散元模型来模拟冰盖的破坏过程,采用球体-三角形接触模型来模拟船-冰之间的碰撞过程,建立了考虑船舶桨力、舵力及水动力的六自由度操纵运动方程.在此基础上对船舶在不同厚度(1.2 m～1.7 m)、不同密集度(40％,60％,80％)浮冰区与不同厚度(0.8 m～1.2 m)平整冰区行进时的破冰阻力及回转特性进行了数值模拟.模拟结果表明:在相同厚度的浮冰区航行时冰阻力小于平整冰区航行的阻力值;浮冰区中回转圈直径约为敞水中回转直径的1倍～2倍;平整冰中回转直径约为敞水中回转直径的2倍～6倍.

狄少丞、王庆、薛彦卓、李佳霖

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哈尔滨工程大学船舶工程学院,哈尔滨 150001

破冰船 冰阻力 操纵性 数值分析 离散元

国家自然科学基金青年项目国家自然科学基金重点项目国家自然科学基金面上项目

416062135163900451579054

2018

工程力学
中国力学学会

工程力学

CSTPCDCSCD北大核心EI
影响因子：1.083
ISSN：1000-4750
年,卷(期)：2018.35(11)
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